Modern Experimental Particle Physics II 1100-4MEPP2
Model Standardowy fizyki cząstek to teoria, która opisuje znane nam cząstki fundamentalne i zachodzące pomiędzy nimi oddziaływania. Jego szczegółowe przedstawienie w ścisłym powiązaniu z wynikami doświadczalnymi jest głównym celem wykładu.
Wykład będzie się składał z sześciu bloków tematycznych:
1. Współczesne eksperymenty QCD
- badania struktury nukleonów
- równania ewolucji QCD
- spinowa struktura nukleonu
- trójwymiarowa struktura nukleonuy
- uogólnione rozkłady partonów
- fizyka małych x i dyfrakcja
2. Model Standardowy, fabryki B i bozon Higgsa
- fizyka mezonów B, fabryki B
- Model Standardowy oddziaływań elektrosłabych i mechanizm Higgsa
- Bozon Higgsa w LHC
3. Fizyka neutrin
- łamanie CP w Modelu Standardowym dla leptonów i kwarków
- oddziaływanie neutrin z materia i hierarchia mas
- obecne badania łamania CP i hierarchii mas
- poza Modelem Standardowym - neutrina sterylne
- przyszłe eksperymenty: DUNE i HyperK
4. Astrofizyka cząstek
- Ewolucja Wszechświata
- Promieniowanie kosmiczne, gamma i neutrinowe najwyższych energii
- Ciemna Materia i Ciemna Energia, bezpośrednie i pośrednie poszukiwania Ciemnej Materii
5. Fizyka w przyszłych akceleratorach
- problemy i pytania Modelu Standardowego, projekty przyszłych zderzaczy
- fizyka przyszłych zderzaczy e+e-:
-- prezyzyjne badania bozonu Higgsa i kwarku top,
-- bezpośrednie i pośrednie poszukiwanie fizyki poza Modelem Standardowym.
6. Nowe idee w fizyce cząstek
Każdy blok będzie obejmował wprowadzenie teoretyczne, przegląd metod pomiarowych i podsumowanie wyników doświadczalnych w danej dziedzinie. Bloki będą prowadzone przez różnych wykładowców.
Kierunek podstawowy MISMaP
Koordynatorzy przedmiotu
Tryb prowadzenia
Efekty kształcenia
Po ukończeniu kursu student:
WIEDZA
1. Zna cząstki fundamentalne Modelu Standardowego i ich oddziaływania
2. Zna wyniki doświadczeń, które ukształtowały naszą obecną wiedzę o Modelu Standardowym
3. Zna różne metody testowania Modelu Standardowego i poszukiwania odstępstw od jego przewidywań
UMIEJĘTNOŚCI
1. Potrafi opisać strukturę materii i ewolucję Wszechświata w języku fizyki cząstek
2. Potrafi interpretować wyniki eksperymentów fizyki i astrofizyki cząstek
3. Potrafi jakościowo przewidywać przebieg różnych procesów zderzeń cząstek wysokiej energii
Kryteria oceniania
Kryteria oceny:
* obecności na wykładach
* ćwiczenia domowe wykonywane w trakcie semestru
* końcowy egzamin pisemny
Literatura
1. Donald H. Perkins, Wstęp do Fizyki Wysokich Energii, Wydawnictwo Naukowe PWN 2020
2. F. Halzen i A.D. Martin, Quarks and Leptons, Wiley 1984
3. Mark Thompson, Modern Particle Physics, Cambridge University Press 2018
4. Donald H. Perkins, Particle astrophysics, Oxford 2003
5. Jim Baggott, Higgs, Oxford 2012